النظام الهيدروليكي: الحساب ، المخطط ، الجهاز. أنواع الأنظمة الهيدروليكية. بصلح. الأنظمة الهيدروليكية والهوائية

2025 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2025-01-24 13:11

النظام الهيدروليكي هو جهاز مصمم لتحويل جهد صغير إلى جهد كبير باستخدام نوع من السوائل لنقل الطاقة. هناك العديد من أنواع العقد التي تعمل وفقًا لهذا المبدأ. تعود شعبية أنظمة من هذا النوع بشكل أساسي إلى كفاءتها العالية وموثوقيتها وبساطتها النسبية في التصميم.

منطقة الاستخدام

تم العثور على استخدام واسع لهذا النوع من النظام:

1. في الصناعة. غالبًا ما تكون المكونات الهيدروليكية عنصرًا من عناصر تصميم آلات قطع المعادن ، والمعدات المصممة لنقل المنتجات ، وتحميلها / تفريغها ، وما إلى ذلك.
2. في صناعة الطيران. يتم استخدام أنظمة مماثلة في العديد من الضوابط والشاسيه.
3. في الزراعة. من خلال المكونات الهيدروليكية عادة ما يتم التحكم في ملحقات الجرارات والجرافات.
4. في مجال نقل البضائع. غالبًا ما تكون السيارات مجهزة بالهيدروليكنظام الفرامل.
5. في معدات السفن. يتم استخدام المكونات الهيدروليكية في هذه الحالة في التوجيه ، ويتم تضمينها في تصميم التوربينات.

مبدأ العملية

أي نظام هيدروليكي يعمل على مبدأ الرافعة السائلة التقليدية. وسيط العمل الموفر داخل هذه العقدة (الزيت في معظم الحالات) يخلق نفس الضغط في جميع نقاطه. هذا يعني أنه مع قدر ضئيل من القوة على مساحة صغيرة ، يمكنك تحمل عبء كبير على مساحة كبيرة.

بعد ذلك ، ضع في اعتبارك مبدأ تشغيل مثل هذا الجهاز باستخدام مثال وحدة مثل نظام الفرامل الهيدروليكي للسيارة. تصميم الأخير بسيط للغاية. يتضمن مخططها عدة اسطوانات (الفرامل الرئيسية ، مليئة بالسائل ، ومساعدة). كل هذه العناصر متصلة ببعضها البعض عن طريق الأنابيب. عندما يضغط السائق على الدواسة ، يتحرك المكبس الموجود في الأسطوانة الرئيسية. نتيجة لذلك ، يبدأ السائل في التحرك عبر الأنابيب ويدخل في الأسطوانات المساعدة الموجودة بجوار العجلات. بعد ذلك يتم تفعيل الكبح

تصميم النظم الصناعية

الفرامل الهيدروليكية للسيارة - التصميم ، كما ترون ، بسيط للغاية. تستخدم الأجهزة السائلة الأكثر تعقيدًا في الآلات والآليات الصناعية. قد يكون تصميمها مختلفًا (حسب نطاق التطبيق). ومع ذلك ، فإن مخطط الدائرة للنظام الهيدروليكي للتصميم الصناعي هو نفسه دائمًا. عادة ما تتضمن العناصر التالية:

1. خزانللسائل بالفم والمروحة.
2. مرشح خشن. تم تصميم هذا العنصر لإزالة أنواع مختلفة من الشوائب الميكانيكية من السائل الداخل للنظام.
3. مضخة.
4. نظام التحكم.
5. اسطوانة العمل.
6. مرشحان جيدان (على خطوط الإمداد والإرجاع).
7. صمام توزيع. تم تصميم عنصر التصميم هذا لتوجيه السوائل إلى الأسطوانة أو العودة إلى الخزان.
8. العودة وصمامات الأمان.

يعتمد تشغيل النظام الهيدروليكي للمعدات الصناعية أيضًا على مبدأ الرافعة المالية. تحت تأثير الجاذبية ، يدخل الزيت في مثل هذا النظام إلى المضخة. ثم ينتقل إلى صمام التحكم ، ثم إلى مكبس الأسطوانة ، مما يؤدي إلى الضغط. المضخة في مثل هذه الأنظمة ليست مصممة لامتصاص السائل ، ولكن فقط لتحريك حجمه. أي أن الضغط لا ينشأ نتيجة لعمله ، ولكن بسبب الحمل من المكبس. يوجد أدناه رسم تخطيطي للنظام الهيدروليكي.

مزايا وعيوب الأنظمة الهيدروليكية

تشمل مزايا العقد التي تعمل على هذا المبدأ ما يلي:

• القدرة على نقل الأحمال ذات الأبعاد الكبيرة والوزن بأقصى قدر من الدقة.
• نطاق غير محدود فعليًا من السرعات.
• عملية سلسة.
• الموثوقية وعمر الخدمة الطويل. يمكن حماية جميع مكونات هذه المعدات بسهولة من الأحمال الزائدة عن طريق تركيب صمامات بسيطة لتخفيف الضغط.
• الاقتصاد فيالعمل وصغر الحجم

بالإضافة إلى المزايا ، فإن الأنظمة الصناعية الهيدروليكية ، بالطبع ، لها عيوب معينة. وتشمل هذه:

• زيادة خطر نشوب حريق أثناء العمل. معظم السوائل المستخدمة في الأنظمة الهيدروليكية قابلة للاشتعال.
• حساسية المعدات للتلوث.
• احتمالية تسرب الزيت و بالتالي ضرورة القضاء عليه

حساب النظام الهيدروليكي

عند تصميم مثل هذه الأجهزة ، يتم أخذ العديد من العوامل المختلفة في الاعتبار. وتشمل هذه ، على سبيل المثال ، المعامل الحركي لزوجة السائل ، وكثافته ، وطول خطوط الأنابيب ، وأقطار القضبان ، وما إلى ذلك.

الغرض الرئيسي من إجراء العمليات الحسابية لجهاز مثل النظام الهيدروليكي هو في الغالب تحديد:

• مواصفات المضخة.
• ضربات رود.
• ضغط التشغيل
• الأداء الهيدروليكي للخطوط والعناصر الأخرى والنظام بأكمله.

يتم حساب النظام الهيدروليكي باستخدام صيغ حسابية مختلفة. على سبيل المثال ، يتم تحديد خسائر الضغط في خطوط الأنابيب على النحو التالي:

1. الطول المحسوب للخطوط مقسوم على قطرها.
2. ناتج كثافة السائل المستخدم ومربع متوسط معدل التدفق مقسومًا على اثنين.
3. اضرب القيم التي تم الحصول عليها.
4. اضرب النتيجة في معامل خسارة السفر

الصيغة نفسهايبدو كالتالي:

∆p_i=λ x l_{i (p):}d x pV²: ^2.

بشكل عام ، في هذه الحالة ، يتم حساب الخسائر في الخطوط تقريبًا وفقًا لنفس المبدأ كما هو الحال في مثل هذه الهياكل البسيطة مثل أنظمة التدفئة الهيدروليكية. تُستخدم الصيغ الأخرى لتحديد أداء المضخة ، والسكتة الدماغية ، وما إلى ذلك.

أنواع الأنظمة الهيدروليكية

جميع هذه الأجهزة مقسمة إلى مجموعتين رئيسيتين: النوع المفتوح والمغلق. ينتمي الرسم التخطيطي للنظام الهيدروليكي الذي نظرنا إليه أعلاه إلى الصنف الأول. عادة ما يستخدم التصميم المفتوح للأجهزة ذات الطاقة المنخفضة والمتوسطة. في الأنظمة المغلقة الأكثر تعقيدًا ، يتم استخدام محرك هيدروليكي بدلاً من الأسطوانة. يدخلها السائل من المضخة ، ثم يعود إلى الخط مرة أخرى.

كيف تتم الإصلاحات

نظرًا لأن النظام الهيدروليكي يلعب دورًا مهمًا في الآلات والآليات ، فغالبًا ما يُعهد بصيانته إلى متخصصين مؤهلين تأهيلاً عالياً من الشركات العاملة في هذا النوع المحدد من النشاط. تقدم هذه الشركات عادة مجموعة كاملة من الخدمات المتعلقة بإصلاح المعدات الخاصة والهيدروليكا.

بالطبع يوجد في ترسانة هذه الشركات كل المعدات اللازمة لإنتاج مثل هذا العمل. عادة ما يتم إصلاح الأنظمة الهيدروليكية في الموقع. قبل أن يتم تنفيذه ، في معظم الحالات ، يجب اتخاذ تدابير تشخيصية مختلفة.لهذا ، تستخدم شركات الخدمات الهيدروليكية منشآت خاصة. عادة ما يتم إحضار المكونات اللازمة لإصلاح المشكلات من قبل موظفي هذه الشركات.

أنظمة تعمل بالهواء المضغوط

بالإضافة إلى الأجهزة الهيدروليكية ، يمكن استخدام الأجهزة الهوائية لتحريك عقد أنواع مختلفة من الآليات. إنهم يعملون بنفس الطريقة إلى حد كبير. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، يتم تحويل طاقة الهواء المضغوط ، وليس الماء ، إلى طاقة ميكانيكية. كل من الأنظمة الهيدروليكية والهوائية تؤدي وظيفتها بشكل فعال.

ميزة أجهزة الصنف الثاني هي ، أولاً وقبل كل شيء ، عدم الحاجة إلى إعادة سائل العمل إلى الضاغط. تتمثل ميزة الأنظمة الهيدروليكية مقارنةً بالأنظمة الهوائية في أن الوسط الموجود فيها لا يسخن ولا يبرد ، وبالتالي ، لا يلزم تضمين مكونات وأجزاء إضافية في الدائرة.